The RENO experiment has observed the disappearance of reactor electron antineutrinos, consistent with neutrino oscillations, with a significance of 4.9 standard deviations. Antineutrinos from six 2.8 GW(th) reactors at the Yonggwang Nuclear Power Plant in Korea, are detected by two identical detectors located at 294 and 1383 m, respectively, from the reactor array center. In the 229 d data-taking period between 11 August 2011 and 26 March 2012, the far (near) detector observed 17102 (154088) electron antineutrino candidate events with a background fraction of 5.5% (2.7%). The ratio of observed to expected numbers of antineutrinos in the far detector is 0.920±0.009(stat)±0.014(syst). From this deficit, we determine sin(2)2θ(13)=0.113±0.013(stat)±0.019(syst) based on a rate-only analysis.

An experiment to search for light sterile neutrinos was conducted at a reactor with a thermal power of 2.8 GW located at the Hanbit nuclear power complex. The search was done with a detector consisting of a ton of Gd-loaded liquid scintillator in a tendon gallery approximately 24 m from the reactor core. The measured antineutrino event rate is 1976 per day with a signal to background ratio of about 22. The shape of the antineutrino energy spectrum obtained from eight-month data-taking period is compared with a hypothesis of oscillations due to active-sterile antineutrino mixing. It is found to be consistent with no oscillation. An excess around 5 MeV prompt energy range is observed as seen in existing longer baseline experiments. The parameter space of $\sin^{2}2\theta_{14}$ down below 0.1 for $\Delta m^{2}_{41}$ ranging from 0.2 eV$^{2}$ to 2.3 eV$^{2}$ and the optimum point for the previously reported reactor antineutrino anomaly are excluded with a confidence level higher than 90%.

The RENO experiment has analyzed about 500 live days of data to observe an energy dependent disappearance of reactor ν[over ¯]_{e} by comparing their prompt signal spectra measured in two identical near and far detectors. In the period between August of 2011 and January of 2013, the far (near) detector observed 31 541 (290 775) electron antineutrino candidate events with a background fraction of 4.9% (2.8%). The measured prompt spectra show an excess of reactor ν[over ¯]_{e} around 5 MeV relative to the prediction from a most commonly used model. A clear energy and baseline dependent disappearance of reactor ν[over ¯]_{e} is observed in the deficit of the observed number of ν[over ¯]_{e}. Based on the measured far-to-near ratio of prompt spectra, we obtain sin^{2}2θ_{13}=0.082±0.009(stat)±0.006(syst) and |Δm_{ee}^{2}|=[2.62_{-0.23}^{+0.21}(stat)_{-0.13}^{+0.12}(syst)]×10^{-3} eV^{2}.

The AMoRE-II experiment will search for the 0 νββ decay of 100 Mo nuclei using molybdate crystal scintillators, operating at milli-Kelvin (mK) temperatures, with a total of 80 kg of 100 Mo. The background goal for the experiment is 10 –4 counts/keV/kg/year in the region of interest around the 0 νββ decay Q-value of 3,034 keV. To achieve this level, the rate of background signals arising from emissions produced by decays of radioactive impurities in the detector and shielding materials must be strictly controlled. To do this, concentrations of such impurities are measured and are controlled through materials selection and purification. In this paper, we describe the design and the construction materials used to build the AMoRE-II detector and shielding system, including active and passive shielding, the cryostat, and the detector holders and instrumentation, and we report on measurements of radioactive impurities within candidate and selected materials.

A bstract The Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) is a leading experiment in neutrino physics which is presently under construction. DUNE aims to measure the yet unknown parameters in the three flavor oscillation case which includes discovery of leptonic CP violation, determination of the neutrino mass hierarchy and measuring the octant of θ 23 . Additionally, the ancillary goals of DUNE include probing the subdominant effects induced by possible physics beyond the Standard Model (BSM). One such new physics scenario is the possible presence of Large Extra Dimension (LED) which can naturally give rise to tiny neutrino masses. LED impacts neutrino oscillation through two new parameters, — namely the lightest Dirac mass m 0 and the radius of the extra dimension R ED ( < 2 μ m). At the DUNE baseline of 1300 km, the probability seems to be modified more at the higher energy (≳ 4 − 5 GeV) in presence of LED. In this work, we attempt to constrain the parameter space of m 0 and R ED by performing a statistical analysis of neutrino data simulated at DUNE far detector (FD). We illustrate how a combination of the standard low energy (LE) neutrino beam and a medium energy (ME) neutrino beam can take advantage of the relatively large impact of LED at higher energy and improve the constraints. In the analysis we also show the role of the individual oscillation channels ( ν μ → ν e , ν μ → ν μ , ν μ → ν τ ), as well as the two neutrino mass hierarchies.

Abstract AMoRE-II aims to search for neutrinoless double beta decay ( $$0\nu \beta \beta $$ 0 ν β β ) with an array of 423 $$\hbox {Li}_2^{100}\hbox {MoO}_4$$ Li 2 100 MoO 4 crystals operating in the cryogenic system as the main phase of the Advanced Molybdenum-based Rare process Experiment (AMoRE). AMoRE has been planned to operate in three phases: AMoRE-pilot, AMoRE-I, and AMoRE-II. AMoRE-II is currently being installed at the Yemi Underground Laboratory, located approximately 1000 m deep in Jeongseon, Korea. The goal of the experiment is to reach an exclusion half-life sensitivity to the $$0\nu \beta \beta $$ 0 ν β β of $$^{100}$$  100  Mo on the level of $$T^{0\nu \beta \beta }_{1/2} > 6 \times 10^{26}$$ T 1 / 2 0 ν β β > 6 ×  10 26  year that covers completely the inverted Majorana neutrino mass hierarchy region of (15–46) meV. To achieve this, the background level of the experimental configurations and possible background sources of gamma and beta events should be well understood. We have intensively performed Monte Carlo simulations using the GEANT4 toolkit in all the experimental configurations with potential sources. We report the estimated background level that meets the $$10^{-4}$$  10 - 4  counts/(keV $$\cdot $$ · kg $$\cdot $$ · year) requirement for AMoRE-II in the Region Of Interest (ROI) and show the projected half-life sensitivity based on the simulation study.

We report new results from the neutrino elastic scattering observation with NaI (NEON) experiment in the search for light dark matter (LDM) using 2636  kg·days of NaI(Tl) exposure. The experiment employs an array of NaI(Tl) crystals with a total mass of 16.7 kg, located 23.7 m away from a 2.8 GW thermal power nuclear reactor. We investigated LDM produced by the of dark photons, a well-motivated mechanism generated by high-flux photons during reactor operation. The energy spectra collected during reactor-on and reactor-off periods were compared within the LDM signal region of 1–10 keV. No signal consistent with LDM interaction with electrons was observed, allowing us to set 90% confidence level exclusion limits on the dark matter-electron scattering cross section (σe) across dark matter masses ranging from 1 to 1000  keV/c2. Our results set a 90% confidence level upper limit of σe=3.17×10−35  cm2 for a dark matter mass of 100  keV/c2, marking the best laboratory result in this mass range. Additionally, our search extends the coverage of LDM below 100  keV/c2 for the first time, assuming the specific of dark photons. Published by the American Physical Society 2025